Melyek a különböző horog- és hurokkonfigurációk a rozsdamentes acél torziós feszítőrugókhoz?

A Rozsdamentes acél torziós feszítőrugó egy erősen integrált mechanikai alkatrész. Teljesítménye és élettartama nemcsak a tekercs geometriájától és anyagától függ, hanem kritikusan a horgok/hurkok kialakításától is. A horog a rugó és az összekötő mechanizmus közötti interfész, így ez a feszültségkoncentrációnak leginkább kitett terület. Formája közvetlenül meghatározza a rugó beépítését, a terhelés kiegyenlítését és a végső kifáradási élettartamot.

1. Alapvető horog/hurok típusok és gyártási szabványok

A horgok és hurkok a hosszabbítórugó-család jellegzetes szerkezetei. A torziós feszítőrugók esetében, annak ellenére, hogy képesek kezelni mind a nyomatékot, mind a feszültséget, a horgok kialakítása a hosszabbítórugó-osztályozási rendszert használja, gyakran figyelembe véve a torziós rugók felszerelési igényeit.

1.1 Zárt hurkok

A zárt hurok a leggyakoribb és leghagyományosabb forma, ahol a vezeték vége egy teljes, zárt kört alkot.

• Standard Loop / Machine Loop: Ez az alapstílus. A horognyílás (ha van) általában merőleges a tekercsek középtengelyére.

• Középső hurok: A horognyílás egy vonalban van a rugó középvonalával, így a húzóerő közvetlenül a rugó közepe mentén hat. Ez segít fenntartani a Force Alignment funkciót. Ez létfontosságú a nagy sebességű vagy precíziós alkalmazásokhoz, amelyek minimális oldalerőt igényelnek.

• Oldalhurok: A horognyílás a középvonalhoz képest el van tolva. Általában olyan helyzetekben használják, amikor a rugót egy oldalsó rögzítési ponthoz kell rögzíteni.

1.2 Kiterjesztett hurkok

A kiterjesztett hurkok, ahogy a neve is sugallja, olyan szerkezetek, amelyek a rugótekercsek végéből nyúlnak ki.

• Német hurok: Kisebb hajlítási sugár és mérsékelt nyúlási hossz jellemzi, ami kompakt szerkezetet eredményez.

• Angol hurok: Nagyobb hajlítási sugár jellemzi, simább átmenetet biztosítva. Elméletileg ez a kialakítás jobban elosztja a feszültséget, de több telepítési helyet igényel.

2. Speciális horog/hurok formák és alkalmazási szempontok

A szabványos típusokon kívül a tervezők gyakran testre szabnak különféle speciális horogformákat, hogy megfeleljenek a specifikus csatlakozási és funkcionális követelményeknek, optimalizálva a rugószerelést és a munka hatékonyságát.

2.1 Menetes betéthorog

Ez a forma nem hajlított közvetlenül a rugóhuzalból. Ehelyett a tekercs végét csökkentik vagy lelapítják, és egy menetes betétet ágyaznak be vagy hegesztenek a helyére.

• Tulajdonság: Lehetővé teszi, hogy a rugó meneteken keresztül közvetlenül csatlakozzon a gép alkatrészeihez, lehetővé téve az állítható kezdeti feszültséget és a pontos telepítési pozicionálást. Gyakran használják automatizált berendezésekben, amelyek gyakori beállítást vagy nagy pontosságú pozicionálást igényelnek.

2.2 Forgóhorog

Olyan alkalmazásokban használják, ahol a rugónak bizonyos szögelfordulással vagy oszcillációval kell rendelkeznie feszültség alatt.

• Kivitel: A horog nyílása vagy geometriája olyan speciális szerkezettel van kialakítva, amely lehetővé teszi, hogy a csatlakozási pont kis szögben elmozduljon saját tengelye vagy forgáspontja körül a kiterjesztési folyamat során.

2.3 Dupla torziós horog

Bár elsősorban torziós rugókhoz használják, bizonyos torziós-feszítő keverék alkalmazásokban a rugóhuzalvégek két egymással szemben lévő karként vannak kialakítva.

• Funkcionalitás: A két kar különböző mechanikai alkatrészekhez csatlakoztatható, lehetővé téve a húzóerő és a nyomaték független alkalmazását vagy kiegyensúlyozását. Ez különösen alkalmas összetett kapcsolódási mechanizmusokhoz.

3. A horogkialakítás kritikus hatása a tavaszi teljesítményre

A form of the hook is much more than a matter of aesthetics or installation convenience; it is the primary factor determining the reliability and fatigue life of the stainless steel torsion tension spring.

3.1 Stressz-koncentrációs faktor

Ez a tervezés legkritikusabb paramétere. A horog ívelt átmeneti területe az a pont, ahol a feszültségkoncentráció a legsúlyosabb az egész rugó alatt.

• Hatás: A kisebb hajlítási sugár (például egy túl éles horog) magasabb feszültségkoncentrációs tényezőhöz vezet, így a rugó ezen a ponton hajlamosabb a törésre. Az angol hurok általában jobb, mint a német hurok, mert nagyobb sugara simább feszültségátmenetet biztosít.

• Rozsdamentes acél Előny: A rozsdamentes acél anyagok (mint például a 304 vagy 316) kiváló hajlékonysággal és szakítószilárdsággal rendelkeznek. Rendkívül magas stresszkoncentráció mellett azonban a fáradtság még mindig felgyorsul. Ezért a horog tervezésénél gondosan mérlegelni kell a huzal átmérőjének arányát d) és a hajlítási sugár (R) .

3.2 Kezdeti feszültség és aktív tekercsek

A hook design affects the spring's active coil count and Initial Tension.

• Aktív tekercsek: A horgok nem számítanak aktív tekercsnek, de a tekercstesthez való csatlakozásuk módja közvetetten befolyásolja a terhelés átvitelének hatékonyságát.

• Kezdeti feszültség: A horog gyártási folyamata (jellemzően hidegalakítás) befolyásolja a maradék feszültséget a tekercs végén, ami viszont befolyásolja a végső kezdeti feszültségértéket. A kezdeti feszültségtűrés kezelésében kulcsfontosságú a horog formálási szögének és hosszának pontos szabályozása.

3.3 Oldalsó terhelés és hosszú élettartam

Az, hogy a horog a rugó középvonalán van-e elhelyezve, közvetlenül meghatározza, hogy a rugó működése során bekövetkezik-e oldalterhelés.

• Középhurok: Ideális esetben csak axiális feszültséget hoz létre oldalerők nélkül, ami minimális kopáshoz és maximális élettartamhoz vezet.

• Excentrikus hurok: oldalirányú erőt hoz létre a meghosszabbítás során, ami a rugó súrlódását okozhatja a vezetőrudakhoz vagy a rögzítőfuratok falához, ami felgyorsítja a kopást és csökkenti a fáradási élettartamot.